Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Насыщение расплавленного металла газами в капле и сварной ванне
В жидком металле капель и сварочной ванны происходят процессы растворения газов столба дуги. В сварочной ванне эти процессы протекают менее интенсивно, чем в каплях, по следующим причинам: 1. температура жидкого металла в сварочной ванне ниже, чем в каплях, где она приближается к температуре кипения металла; 2. для сварочной ванны отношение поверхности реакции к объему значительно меньше, чем для капель. Растворимость газа в жидком металле также зависит от его парциального давления и состояния. Если газ находится в атомарном состоянии, то его растворимость в металле [Г] при Т =constсогласно закону Генри прямо пропорциональна его давлению ([Г] = К 1 р г ), а растворимость двухатомных газов, находящихся в молекулярном состоянии, подчиняется закону Сивертса ([Г2] = К 2 √р г2), т.е. прямо пропорциональна корню квадратному из давления газа. Количество растворяющегося в металле газа [С]гдля большинства металлов увеличивается с ростом температуры по следующей зависимости: (9.15) где А и к - константы; Е - теплота растворения газа в металле. Из уравнения (9.15) следует, что с увеличением температуры металла повышается и содержание растворенного в нем газа, причем в каплях оно может быть значительным. Однако нельзя забывать, что при температурах, близких к температуре кипения металла, имеет место и обратный процесс: содержание газа в металле заметно падает и в момент кипения становится равным нулю, поскольку образуется много паров металла, а парциальное давление газа при этом снижается. Процесс растворения газов в жидком металле состоит из отдельных, протекающих последовательно стадий (подробно рассмотренных в гл. 8): · адсорбции атомов газа поверхностью металла капли и сварочной ванны; · взаимодействия адсорбированного газа в поверхностном слое с металлом, т. е. образования растворов и химических соединений (этот процесс называется хемосорбцией); · отвода продуктов хемосорбции в глубь жидкого металла. Адсорбция и хемосорбция протекают с очень большими скоростями - практически мгновенно. Отвод продуктов хемосорбции в глубь жидкого металла происходит с меньшей скоростью. На этой стадии процесса растворения газов в жидком металла большую роль играет механическое перемешивание. При сварке оно проявляется довольно значительно вследствие интенсивного турбулентного движения расплава (из головной части сварочной ванны в хвостовую, см. рис. 9.2), обусловленного давлением дуги на жидкий металл. Наибольшее насыщение металла газом происходит в каплях. Оно зависит от длительности пребывания капли на торце электрода и времени ее пролета через столб дуги, а также от температуры капли. Температура, максимальная при коротком замыкании столба дуги каплей, зависит от состава газовой среды. По данным А.Я. Ищенко, в условиях сварки в аргоне при I св= 400 А алюминиевого сплава АМг6, плавящегося при ~ 970 К, температура капель достигает 2100 К, а при сварке в гелии - значительно меньшего значения: 1900 К.
Рассмотренная схема растворения атомарных газов в металле, в основе которой лежит закон Генри, получила название химического поглощения газов металлом. М аксимальное насыщение газов в твердом или жидком металле достигается в равновесном состоянии. Его зависимости при нормальном давлении от температуры и фазового состояния дляFe,A1, Сu,NiиTiпредставлены на рис. 9.6 и 9.7. Из рис. 9.6 следует, что равновесная растворимость атмосферных газов при нормальном давлении в алюминии А1, меди Сu, никелеNiсущественно зависит от температуры и агрегатного состояния металла (при температуре кристаллизации растворимость Н2в А1 падает от 0,69 до 0,036 см3/100 г), а их растворимость в железе - и от фазовой модификации:Fe α,Feγ,Feδ. При электродуговой сварке наличие электрического поля создаст возможность электрического поглощения газов металлом. Оно наблюдается только у поверхности катода а области активного пятна, куда внедряются положительные ионы газов, переносящие заряды столба дуги. Наличие у поверхности катода слоя положительных ионов повышенной концентрации приводит к их перемещению в объем металла диффузионным путем вследствие выравнивания разности концентраций (по механизму концентрационной диффузии). Поэтому при сварке на обратной полярности («+» на электроде) в капле растворяется меньше водорода. Это снизит концентрацию Н2и в ванне. Степень развития электрического поглощения газов металлом зависит также от значения катодного падения потенциала, состава газовой среды, силы тока и других факторов. 5.Влияние атмосферных газов на свойства стали и сплавов при сварке: кислорода, азота, водорода, СО2, СО, Н2О
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-20; просмотров: 381; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.191.46.36 (0.006 с.) |